Michelson-Morley eksperiment oli katse mõõta Maa liikumine läbi helendava eetri. Ehkki seda nimetatakse sageli Michelson-Morley eksperimendiks, viitab see lause tegelikult rea eksperimentidele Albert Michelson 1881. aastal ja seejärel uuesti (parema varustusega) 1887. aastal Case Western University koos keemiku Edwardiga Morley. Ehkki lõpptulemus oli negatiivne, avas katse võti selles, et see avas ukse alternatiivseks seletuseks valguse kummalisele lainekujulisele käitumisele.
Kuidas pidi töötama
1800. aastate lõpuks oli domineeriv valguse toimimise teooria, et tegemist on elektromagnetilise energia lainega seoses selliste katsete nagu Youngi topeltpilu eksperiment.
Probleem on selles, et laine pidi liikuma läbi mingisuguse meediumi. Lehvitamise tegemiseks peab seal midagi olema. Valgus liikus teadaolevalt läbi kosmose (mis teadlaste arvates oli vaakum) ja sa võisid isegi luua vaakumkambri ja läbi selle valguse paistma, nii et kõik tõendid andsid mõista, et valgus võib liikuda läbi piirkonna, kus pole õhku ega muid aineid.
Selle probleemi lahendamiseks püstitasid füüsikud hüpoteesi, et leidub ainet, mis täitis kogu universumi. Nad nimetasid seda ainet helendavaks eetriks (või vahel ka helendavaks eetriks, ehkki tundub, et see on lihtsalt selline viskamine pretensioonika kõlaga silpidesse ja vokaalidesse).
Michelson ja Morley (tõenäoliselt enamasti Michelson) tulid välja ideega, et peaksite saama mõõta Maa liikumist eetri kaudu. Eeter arvati tavaliselt liikuvat ja staatilist (välja arvatud muidugi vibratsioon), kuid Maa liikus kiiresti.
Mõelge sellele, kui riputate käe autoaknast välja autole. Isegi kui see pole tuuline, teeb selle teie enda liikumine näivad tuuline. Sama peaks kehtima ka eetri kohta. Isegi kui see paigal püsiks, kui Maa liigub, peaks ühes suunas liikuv valgus liikuma koos eetriga kiiremini kui vastassuunas liikuv valgus. Mõlemal juhul, nii kaua kui mingi eetri ja Maa vahel liikus mingit liikumist, oleks see pidanud looma efektiivse "eetri tuule", millel oleks kas kerge laine liikumine lükatud või takistatud, sarnaselt sellega, kuidas ujuja liigub kiiremini või aeglasemalt sõltuvalt sellest, kas ta liigub koos või praegune.
Selle hüpoteesi kontrollimiseks kavandasid Michelson ja Morley (jällegi enamasti Michelson) seadme, mis jagas tala valguse ja põrkas selle peeglitelt eemale, nii et see liikus eri suundades ja tabas lõpuks sama sihtmärk. Tööpõhimõte oli see, et kui kaks tala läbivad eetri kaudu sama rada erinevatel radadel, peaksid nad liikuma erineva kiirusega ja seetõttu, kui nad jõuavad lõplikule ekraaniekraanile, oleksid need valguskiired üksteisega veidi faasist väljas, mis tekitaks a äratuntav sekkumine muster. Seetõttu hakati seda seadet nimetama Michelsoni interferomeetriks (näidatud selle lehe ülaosas oleval joonisel).
Tulemused
Tulemus valmistas pettumuse, kuna nad ei leidnud absoluutselt mingeid tõendeid otsitud suhtelise kallutatuse kohta. Pole tähtis, millist rada tala kulges, tundus, et valgus liigub täpselt sama kiirusega. Need tulemused avaldati 1887. aastal. Üks teine viis tollal tulemuste tõlgendamiseks oli eeldada, et eeter on kuidagi ühendatud Maa liikumisele, kuid keegi ei suutnud tulla välja mudeliga, mis võimaldas seda teha meel.
Tegelikult 1900. aastal Briti füüsik Lord Kelvin osutas kuulsalt, et see tulemus oli üks kahest "pilvest" mis kahjustas teisiti täielikku arusaamist universumist koos üldise ootusega, et see lahendatakse suhteliselt lühikese järjekorras.
Selleks kuluks peaaegu 20 aastat (ja Albert Einstein), et tõepoolest üle saada kontseptuaalsetest tõketest, mis on vajalikud eetermudeli täielikuks loobumiseks ja praeguse mudeli vastuvõtmiseks, milles laineosakeste duaalsus.
Allikas
Leidke nende 1887. aasta väljaandes ilmunud artikli täistekst American Journal of Science, arhiivitud veebis aadressil AIP-i veebisait.